ビーズミルで粉砕と金属担持を同時に行う高活性ナノサイズ酸化チタン光触媒の開発

研究目的高活性な光触媒材料を構築するため、一般的に酸化チタンに白金などの貴金属を少量担持する手法がとられている。しかしこの手法は、一旦化学プロセスにてナノサィズの酸化チタンを作製し、それから金属を担持するという2段階の工程が必要であった。本申請では、ビーズミルで市販の酸化チタンを粉砕することによりナノサイズの微粒子を得るとともに、同溶液内において金属白金を析出させるという、簡便で高活性な光触媒材料の作製方法の開発を目指した。研究方法市販のアナターゼ型酸化チタン粉末(粒径200nm)をビーズミル容器内に封入し、10hのビーズミル粉砕を行った。同溶液内には5%ジニトロジアンミン白金(II)硝酸溶液を、担持量が1wt%になるように添加しており、上方から4WのUVランプを照射し、光析出法により酸化チタン表面に金属白金を析出させることにより担持を行った。研究成果10h粉砕を行った試料に対して窒素吸着によるBET法により測定した表面積から求めた酸化チタンの粒径は14nmであり、簡便にナノサイズの試料を得ることに成功した。また、蛍光X線測定の結果、仕込み値と同様の1wt%の白金の存在が確認された一方で、構造解析の結果からは酸化チタンの存在のみが確認された。このことは、原料の酸化チタンの構造に影響を与えることなく、極微量の白金が担持されていることを示している。光触媒測定の結果、白金担持試料は未処理のものと比較して6%の活性の向上が発現した。しかし、ジニトロジアンミン白金(II)硝酸溶液の酸性が強すぎるため、ビーズミル容器を腐食する可能性があるという問題が生じたため、より腐食性の低い白金溶液を用いることが課題となる。

研究目的高活性な光触媒材料を構築するため、一般的に酸化チタンに白金などの貴金属を少量担持する手法がとられている。しかしこの手法は、一旦化学プロセスにてナノサィズの酸化チタンを作製し、それから金属を担持するという2段階の工程が必要であった。本申請では、ビーズミルで市販の酸化チタンを粉砕することによりナノサイズの微粒子を得るとともに、同溶液内において金属白金を析出させるという、簡便で高活性な光触媒材料の作製方法の開発を目指した。研究方法市販のアナターゼ型酸化チタン粉末(粒径200nm)をビーズミル容器内に封入し、10hのビーズミル粉砕を行った。同溶液内には5%ジニトロジアンミン白金(II)硝酸溶液を、担持量が1wt%になるように添加しており、上方から4WのUVランプを照射し、光析出法により酸化チタン表面に金属白金を析出させることにより担持を行った。研究成果10h粉砕を行った試料に対して窒素吸着によるBET法により測定した表面積から求めた酸化チタンの粒径は14nmであり、簡便にナノサイズの試料を得ることに成功した。また、蛍光X線測定の結果、仕込み値と同様の1wt%の白金の存在が確認された一方で、構造解析の結果からは酸化チタンの存在のみが確認された。このことは、原料の酸化チタンの構造に影響を与えることなく、極微量の白金が担持されていることを示している。光触媒測定の結果、白金担持試料は未処理のものと比較して6%の活性の向上が発現した。しかし、ジニトロジアンミン白金(II)硝酸溶液の酸性が強すぎるため、ビーズミル容器を腐食する可能性があるという問題が生じたため、より腐食性の低い白金溶液を用いることが課題となる。